Dünyanın dört bir yanındaki eşzamanlı basın toplantılarında, gökbilimciler Samanyolu galaksisinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin ilk görüntüsünü ortaya çıkardılar: Sagittarius A*. Sonuç, galaksimizin kalbindeki nesnenin gerçekten bir kara delik olduğuna ve çoğu galaksinin merkezinde bulunduğu düşünülen bu tür devlerin çalışmaları hakkında değerli ipuçları verdiğine dair çarpıcı kanıtlar sunuyor.
Görüntü, dünya çapında bir radyo teleskop ağından gözlemler kullanarak Astrofizik Merkezi | Harvard & Smithsonian (CfA) bilim adamlarını içeren Event Horizon Telescope (EHT) adlı küresel bir araştırma ekibi tarafından üretildi.
Bugün Astrophysical Journal Letters’ın özel bir sayısında açıklanan görüntü, Samanyolu’nun tam merkezinde yer alan devasa nesnenin görüntü uzun zamandır bekleniyordu.
Bilim adamları daha önce galaksimizin çekirdeğinde görünmez, kompakt ve çok büyük bir şeyin etrafında dönen yıldızları görmüştü. Bu, Sagittarius A * veya Sgr A * olarak bilinen nesnenin bir kara delik olduğunu kuvvetle öne sürdü; bugünün görüntüsü, bunun ilk doğrudan görsel kanıtını sağlamaktadır.
CfA astrofizikçisi Michael Johnson, “On yıllardır gökbilimciler galaksimizin kalbinde neyin yattığını merak ettiler, yıldızları muazzam yerçekimiyle çekim alanlarında tutular” diyor.
“EHT görüntüsüyle, yerçekiminin milyon kat daha güçlendiği bu yörüngelerden bin kat daha yakınlaştık. Bu yakın mesafeden, kara delik maddeyi ışık hızına yaklaştırır ve çarpık uzay zamanındaki fotonların yollarını büker.”
Kara deliğin kendisi tamamen karanlıktır, ancak etrafındaki parlayan gaz görüntüsü ortaya çıkarır.
Bu görüntülerde gölge adı verilen, parlak halka benzeri bir yapıyla çevrili karanlık bir merkezi bölge. Bu yeni görüş, Güneş’ten dört milyon kat daha büyük olan kara deliğin güçlü yerçekimi tarafından bükülen ışığı gösteriyor.
Cfa’da teorik bir astrofizikçi olan Ramesh Narayan, “Şimdi kara deliğin yakındaki gazı ve ışığı yuttuğunu ve onları dipsiz bir çukura çektiğini görüyoruz” diyor. “Bu görüntü, kara deliklerin nasıl yediğini anlamak için onlarca yıllık teorik çalışmayı doğrulamaktadır.”
Sagittarius A* 27.000 ışık yılı uzakta bulunmaktadır.
Görüntüye ulaşabilmek için ekip, tek bir “Dünya boyutunda” sanal teleskop oluşturmak üzere gezegendeki mevcut sekiz radyo gözlemevini birbirine bağlayan güçlü EHT’Yİ yarattı.
Maunakea Hawaii’nin zirvesine dayanarak, CfA ile Academia Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü arasında ortak bir operasyon olan Milimetre Altı Dizisi (SMA), görüntüyü yakalamak için kullanılan sekiz enstrümantal teleskoptan biriydi.
Birlikte, teleskoplar Sgr A * ‘yı 2017’de birden fazla gecede gözlemledi ve bir kamerada uzun pozlama süresi kullanmaya benzer şekilde üst üste saatlerce veri topladı.
“10 yıldan uzun bir süre önce, Kaliforniya ve Arizona’daki radyo çanaklarını SMA’YA ve Hawaii’deki diğer teleskoplara bağladık ve Sgr A * ‘daki kara delik gölgesinin büyüklüğündeki özellikleri keşfetmemize izin verdik.
Eht’nin kurucu direktörü Sheperd Doeleman, “Bu atılım EHT’yi başlattı ve bizi bugün ortaya çıkan harika Sgr A * imajına götürdü” diyor.
Bugünkü atılım, EHT işbirliğinin 2019’da daha uzaktaki Messier 87 galaksisinin merkezinde M87 * adlı bir kara deliğin ilk görüntüsünün bilim dünyası ile paylaşılmasını takip ediyor.
Sadece bir kara deliğin çekilen ikinci resmi olan Sgr A * ‘nın görüntüsü, Sgr A * ‘nın M87 * ‘den bin kat daha küçük ve daha az masif olmasına rağmen kara deliklerin oldukça benzer göründüğünü göstermektedir.
NASA Einstein ve CfA astrofizikçisi Sara Issaoun, “Bu iki kara deliğin boyutları ve çevresindeki ortamlar çok farklı olsa bile görüntülerin ne kadar benzer göründüğünü görmek şaşırtıcı” diyor. “Bu benzerlik kara deliklerin en temel özelliğinden kaynaklanıyor: aşırı yerçekimleri.
Bu aşırı ortamın yörüngedeki gazdan gözlemlediğimiz ışığın yörüngesi üzerindeki etkisi gölgeyi oluşturmaktadır.
Ancak Sgr A *’nın Dünya’ya çok daha yakın olmasına rağmen Sgr A*’yı görüntüleme süreci M87*’den çok daha zordu.
“M87 * ‘nin hayatındaki bir gün, Sgr A * ‘nın hayatındaki sadece bir dakikaya tekabül ediyor ve teleskoplarımız bir görüntü oluşturmak için yeterli veriyi toplamak için saatlerce gözlemlemek zorunda kalıyor, bu yüzden Sgr A * ‘nın görünümü, görüntülemeye çalışırken bile sürekli değişiyor.” diyor CfA astrofizikçisi Dominic Pesce.
Araştırmacılar, Sgr A * etrafındaki gaz hareketini hesaba katan sofistike yeni araçlar geliştirmek zorunda kaldılar.
M87 * daha kolay, daha istikrarlı bir hedef olsa da, neredeyse tüm görüntüler aynı görünmekle birlikte, Sgr A * için durum böyle değildi. Bu nedenle, bugünün Sgr A * kara deliğinin görüntüsü, ekibin çıkardığı farklı görüntülerin ortalamasıdır ve sonunda Samanyolu galaksisinin merkezinde gizlenen devi ortaya çıkarır.
Bu çaba, EHT İşbirliğini birlikte oluşturan dünya çapında 80 enstitüden 300’den fazla araştırmacının yaratıcılığıyla mümkün oldu.
Sgr A* görüntüleme zorlukları aşmak için karmaşık araçlar geliştirmenin yanı sıra, takım titizlikle beş yıl çalışmış.
Gözlemler ile karşılaştırmak için simüle kara delikler görülmemiş bir kütüphane derleme sırasında veri birleştirmek ve analiz etmek için tüm süper bilgisayarlar kullanılmış.
Ekip, nihayet çok farklı boyutlarda iki kara deliğin görüntülerine sahip olmaktan heyecan duyuyor ve bu da nasıl karşılaştırdıklarını ve kontrast oluşturduklarını anlama fırsatı sunuyor.
Bilim adamları ayrıca, gazın süper kütleli kara deliklerin etrafında nasıl davrandığına dair teorileri ve modelleri test etmek için yeni verileri kullanmaya başladılar. Bu süreç henüz tam olarak anlaşılamamıştır, ancak galaksilerin oluşumunu ve evrimini şekillendirmede kilit bir rol oynadığı düşünülmektedir.
Event Horizon Telescope (EHT) Hakkında
EHT Konsorsiyumu;
- The Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics
- The University of Arizona
- The University of Chicago
- The East Asian Observatory
- Goethe-Universitaet Frankfurt
- Institut de Radioastronomie Millimétrique
- Large Millimeter Telescope
- Max Planck Institute for Radio Astronomy
- MIT Haystack Observatory
- National Astronomical Observatory of Japan
- Perimeter Institute for Theoretical Physics
- Radboud University
- The Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.
13 ayrı kurumdan oluşmaktadır.
Kaynak: https://pweb.cfa.harvard.edu/
